Узловое соединение стержневых элементов пространственной конструкции
Владельцы патента RU 2558547:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области строительства, а именно к узловым соединениям в пространственных конструкциях покрытий. Технический результат изобретения заключается в упрощении монтажа узла за счет возможности соединения стержневых элементов при различных углах наклона к касательной плоскости в узле без подрезки и отгиба полок стержневых элементов. Узловое соединение содержит соединительный элемент в виде цилиндра с размерами, обеспечивающими стыковку необходимого числа стержневых элементов. Стержневые элементы соединяются с цилиндром при помощи уголков, у которых одна полка прямая, а другая отогнута по радиусу кривизны цилиндра. 3 ил.
Изобретение относится к области строительства, а именно к узловым соединениям в пространственных конструкциях покрытий, и может быть использовано в оболочках сферической, конической и других пространственных форм, а также в структурных плитах при сооружении покрытий общественных и промышленных зданий.
Использование различных типов узловых соединений в сетчатых купольных покрытиях зависит от формы сечения сходящихся в узле стержней и взаимной ориентации этих стержней в пространстве.
Из множества типов узловых соединений, применяемых в сетчатых купольных конструкциях для соединения в узле стержневых элементов, можно выделить в настоящее время два основных типа: соединения на плоских накладках и соединения на пирамидальных накладках.
Известны соединения, содержащие плоские накладки (см. патент РСТ WO 98/12398 от 1998 г.), применяемые при малых углах наклона этих стержней к касательной плоскости в узлах.
Недостатком является значительное количество типоразмеров стержней, требующихся для создания сетчатого купола.
Известны соединения, содержащие пирамидальные накладки (см. патент США 3844664, М.: кл. E04B 7/08, 1974 г.), применяемые при значительных углах наклона стержней к касательной плоскости в узле. Накладки изготовляются таким образом, что каждая ее грань составляет такой же угол с касательной плоскостью к поверхности купола в данном узле, под каким подходит к узлу данный стержень. Этим достигается плотное прилегание стержней к накладке.
Недостатком является резкое увеличение количества типоразмеров самих узловых накладок.
Известно узловое соединение (см. патент РФ 2149959, МПК E04B 1/58, E04B 1/32, E04B 7/10, 2000 г.), в котором соединение стержней осуществляется за счет прикрепления к торцам стержней пар отрезков уголков, разведенных прикрепляемыми полками симметрично относительно продольных осей элементов и соединяемых затем болтами в единый узел.
Недостатком является затрудненность крепления отрезков уголков к торцам стержня под нужным углом.
Известно также узловое соединение на листовых фасонках (см. патент РФ 2243334, МПК E04B 1/58 2004 г.), где крепление стержней к узловому элементу осуществляется внахлест, в стенке стержня, а полка стержня свободна пропущена за плоскость фасонки.
Недостатками такого узлового соединения являются большое количество типоразмеров узловых элементов и трудоемкость их изготовления, а также возникающий эксцентриситет в узле, либо необходимость применения парных стержней.
Известно узловое соединение на конических и сферических накладках (см. патент РФ 2183709, М.: кл. E04B 1/58, 2002 г.). Недостатками данного узлового соединения являются необходимость производить подрезку стержней, при которой часть материала идет в отходы, достаточно высокая трудоемкость изготовления накладок, неплотное прилегание стержней к накладке вследствие имеющегося зазора между накладкой и стержнем.
Наиболее близким к изобретению является узловое соединение при помощи цилиндрического элемента (см. патент РФ 2467133, М., кл. E04B 1/58, 2012 г.). Достоинством этого решения является значительное сокращение типоразмеров как стержней, так и узловых соединений. Недостатком является высокая трудоемкость сборки, обусловленная необходимостью проводить подрезку стержней и отгибать их полки.
Технический результат предлагаемого изобретения - упрощение изготовления, монтажа и сборки узлового соединения.
Технический результат достигается тем, что узловое соединение позволяет соединять стержневые элементы в узле при различных углах наклона стержневых элементов к касательной плоскости в узле без подрезки стержневых элементов и отгиба их полок.
Особенностью является то, что соединяемые стержневые элементы прямоугольного сечения прикреплены к цилиндру при помощи уголков, у которых одна полка прямая, а другая отогнута по радиусу кривизны цилиндра, стенки стержневых элементов прикреплены к прямой полке уголков самонарезающими винтами, или заклепками, или болтами, цилиндр прикреплен к отогнутой полке уголков самонарезающими винтами, или заклепками, или болтами.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:
Фиг.1, 2 - узловое соединение стержневых элементов пространственной конструкции в собранном виде;
Фиг.3 - уголок с одной отогнутой полкой.
Предлагаемое узловое соединение состоит из соединительного элемента, который выполнен в виде цилиндра 1 (фиг.1, фиг.2) с размерами, обеспечивающими стыковку необходимого числа стержневых элементов 2 (фиг.1, фиг.2).
Стержневые элементы 2 прямоугольного сечения (фиг.1, фиг.2) крепятся к цилиндру 1 при помощи уголков 3 (фиг.1, фиг.2, фиг.3), у которых одна полка прямая, а другая отогнута по радиусу кривизны цилиндра 1, стенки стержневых элементов 2 прикрепляются к прямой полке уголков 3 самонарезающими винтами, или заклепками, или болтами 4, цилиндр 1 прикрепляется к отогнутой полке уголков 3 самонарезающими винтами, или заклепками, или болтами 4.
Узловое соединение стержневых элементов пространственной конструкции, содержащее соединительный элемент в виде цилиндра с размерами, обеспечивающими стыковку необходимого числа стержневых элементов, отличающееся тем, что соединяемые стержневые элементы прямоугольного сечения прикреплены к цилиндру при помощи уголков, у которых одна полка прямая, а другая отогнута по радиусу кривизны цилиндра, причем стенки стержневых элементов прикреплены к прямой полке уголков, а цилиндр прикреплен к отогнутой полке уголков.
